3-2 隧道及地下工程的火灾模型

地铁隧道火灾纵向通风临界风速的确定任神河;韩凯旋【摘要】Taking some tunnel section in Xi'an Metro Line 2 as the research object, by using theoretical calculation and FDS software for fire simulation, finding out the relationship between fire heat release rate and critical velocity of longitudinal ventilation. According to fire heat release rate, the critical wind speed can be quickly calculated to achieve rapid rescue.%以西安地铁2号线南门到钟楼的隧道某区段为研究对象,运用理论计算和采用FDS软件进行火灾模拟仿真,找出了火源热释放率与纵向通风临界风速的关系,从而可以根据火源热释放率快速计算出临界风速,达到快速救援的目的.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2012(035)009【总页数】3页(P132-134)【关键词】地铁隧道;热释放率;临界风速;火灾模拟【作者】任神河;韩凯旋【作者单位】长安大学信息工程学院,陕西西安710064;长安大学电子与控制工程学院,陕西西安710064【正文语种】中文【中图分类】TN911.7-340 引言现在乘坐地铁成为市民日常生活的常事，但是由于地铁隧道本身的特点，一旦发生火灾，如果不能及时控制高温烟气，必然会对人员的安全构成严重威胁。

为了防止事故后火灾烟气回流，为人员逃生及火灾救援提供上游安全通道，进行机械通风就显得尤为重要了。

纵向通风系统由于具有良好的烟气控制效果，广泛用于隧道火灾通风设计中。

第53卷第6期2022年6月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.53No.6Jun.2022双火源隧道火灾数值模拟崔心源1，赵金龙1，姚勇征1，袁沙沙2，吴兵1，黄弘3(1.中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院，北京，100083；2.中国建筑科学研究院有限公司，北京，100013；3.清华大学公共安全研究院，北京，100084)摘要：为了给隧道内双火源事故风险评估和人员疏散提供参考，构建了隧道双火源火灾FDS 数值模型，开展不同火源宽度和间距下的双火源隧道火灾模拟，研究了隧道内近顶板纵向温度、火源中心火场温度、隧道流场以及火场附近热辐射的分布规律。

研究结果表明：隧道双火源火灾由于火源间相互影响，火场内会形成热量和烟气的积聚；随着火源宽度增加，火源的单位面积热释放速率减小，隧道内最高温度迅速减小，隧道开口处温度基本保持不变，因此，远端纵向温度衰减因子逐渐减小；双火源之间靠近地面的温度呈现“凹”形分布，且大部分区间温度基本保持稳定，稳定温度随火源宽度增加呈现上升趋势；隧道内烟气最大流速出现在火羽流内部，受火源间距影响小，而受宽度影响大；伴随宽度增加，隧道内最大流速减小，浮力效应减弱，烟气层厚度增加，烟气沉降效应明显；双火源间近地面位置处的辐射受火源间距影响大，而受宽度影响小；随着火源间距增加，辐射强度迅速下降，但仍会对救援人员造成较大伤害。

关键词：隧道火灾；双火源；数值模拟；温度分布；热辐射强度；火源宽度中图分类号：U458.1文献标志码：A开放科学(资源服务)标识码(OSID)文章编号：1672-7207（2022）06-2255-13Numerical simulation on double fire source tunnelCUI Xinyuan 1,ZHAO Jinlong 1,YAO Yongzheng 1,YUAN Shasha 2,WU Bing 1,HUANG Hong 3(1.School of Emergency Management &Safety Engineering,China University of Mining &Technology(Beijing),Beijing 100083,China;2.China Academy of Building Research,Beijing 100013,China;3.Institute of Public Safety Research,Tsinghua University,Beijing 100084,China)Abstract:A tunnel double fire source FDS numerical model was built in order to provide reference for therisk收稿日期：2021−10−07；修回日期：2021−12−24基金项目(Foundation item)：建设工程竣工验收消防查验关键技术研究(2021-K-029)；国家自然科学基金资助项目(51906253)；消防应急救援装备应急管理部重点实验室开放课题(2019XFZB16)(Project(2021-K-029)supported by the Study on Key Technology of Completion Acceptance and Fire Inspection of Construction;Project(51906253)supported by the National Natural Science Foundation of China;Project(2019XFZB16)supported by the Key Laboratory of Emergency Management Department of Fire Emergency Rescue Equipment)通信作者：赵金龙，博士，副教授，从事隧道火灾、油池火研究；E-mail:152****************DOI:10.11817/j.issn.1672-7207.2022.06.026引用格式：崔心源,赵金龙,姚勇征,等.双火源隧道火灾数值模拟[J].中南大学学报(自然科学版),2022,53(6):2255−2267.Citation:CUI Xinyuan,ZHAO Jinlong,YAO Yongzheng,et al.Numerical simulation on double fire source tunnel[J].Journal of Central South University(Science and Technology),2022,53(6):2255−2267.第53卷中南大学学报(自然科学版)assessment and evacuation.The double fire source simulation in tunnel at different fire widths and fire spacings was carried out.The distribution law of ceiling longitudinal temperature,temperature in the fire field at the centerof the fire source,flow field and heat radiation intensity near the fire field were studied.The results show that in a double fire source tunnel,heat and smoke will accumulate in the fire site due to the mutual influence of the fire sources.As the width of the fire source increases,heat release rate per unit area of the fire source decreases,the maximum temperature in the tunnel decreases rapidly and the temperature at the opening of the tunnel remains basically unchanged,so the longitudinal temperature attenuation factor at the far end gradually decreases.The temperature between the double fire sources near the ground shows a"concave"distribution,the temperature inthe most of the intervals remains basically stable and the stable temperature shows an upward trend with the increase of the fire source width.The maximum flow velocity of smoke in the tunnel appears inside the fire plume, which is less affected by the fire source spacing and greatly affected by the fire source width.With the increase ofthe fire source width,the maximum flow velocity in the tunnel decreases,the buoyancy effect weakens,the thickness of the smoke layer increases and the smoke deposition process becomes more obvious.The radiation intensity near the ground between double fire sources is greatly affected by the distance between the fire sources and it is less affected by the width.As the distance between fire sources increases,the radiation intensity drops rapidly,but it still causes great harm to rescuers.Key words:tunnel fire;double fire sources;numerical simulation;temperature distribution;heat radiation intensity;fire source width作为公路交通事故之一，隧道火灾被学者广泛关注和研究。

火灾烟气扩散模型与预测方法火灾是一种常见的灾害事件，它会给人们的生命财产带来巨大的危害。

火灾事件发生后，烟气是致命因素之一，往往造成火灾事故的严重后果。

这时候，火灾烟气扩散模型与预测方法就成为了必要的研究方向。

1. 火灾烟气扩散模型火灾烟气扩散模型是在建筑火灾过程中烟气产生途径、烟气传播规律及行为等方面的物理机理基础上，通过分析每一时刻的烟气质量特性和运动特征，通过数学模型计算，来预测火灾烟气扩散的过程和烟气浓度分布情况。

火灾烟气扩散模型通常可以分为两类，即解析模型和数值模型。

解析模型主要通过对建筑物内部空气运动的解析求解、流体力学方程、对流扩散方程等来建立模型；数值模型则是在计算机辅助下，通过离散化、求解数值方程组来模拟火灾烟气扩散的过程。

2. 火灾烟气预测方法火灾烟气预测是在火灾发生后，通过已有的火灾烟气扩散模型及烟气浓度监测设备，进行烟气浓度分布的预测，并根据预测结果制定合理的疏散、灭火和救援措施的方法。

火灾烟气预测方法的实现需要既有专业的软硬件工具的支持，又需要丰富的经验以及实地的检验。

一些常用的火灾烟气预测方法包括利用天气数据和风向确定烟气扩散的方向及范围，利用火灾烟气扩散模型，通过计算预测烟气浓度分布情况等。

3. 火灾烟气扩散模型与预测方法的应用火灾烟气扩散模型与预测方法广泛应用于建筑、隧道、车站、地下商场、公共场所等场所的火灾防控领域。

烟气浓度的预测可以有效地增加火灾消防救援员的安全，为行动提供一定的支持，同时可以帮助公共场所管理者合理制定应急预案，降低火灾造成伤亡及财产损失。

4. 火灾烟气扩散模型与预测方法的发展趋势随着计算机技术与运算速度的提高，现有的火灾烟气扩散模型与预测方法在实时性、准确度及可靠性方面将得到更进一步的提升，可以在很短时间内完成从火灾烟气扩散预测到疏散、灭火、救援等各种应急预案的策略制定和实施。

此外，火灾烟气扩散模型和预测方法也将面临更多的现实场景的测试考验，期待能够更好地提高其在实际应急情况下的响应和应用效果。

隧道火灾模型试验弗劳德准则数适用性数值模拟作者：李囡婕来源：《科技风》2017年第06期摘要：为验证弗劳德准则数在距火源不同距离处的适用性，用Fluent软件分别对设定的隧道原型尺寸和模型尺寸进行火灾模拟，并对模拟数据转换对比。

结果表明：火源近处烟气受浮力影响较大，弗劳德准则数适用，但随着距火源距离的增大，浮力作用逐渐减弱，在距火源较远处弗劳德准则数不再适用。

关键词：隧道火灾；数值模拟；弗劳德准则；模型试验随着我国经济和社会的快速发展，交通隧道因其具有穿越天然屏障、提高交通能力、克服地形高程差和节约有限的地上空间等优点而得到迅猛发展。

但是随着交通隧道公里数的不断增加，各类隧道事故发生的数量和频率也相应增加。

其中，隧道火灾由于其环境的封闭性和逃生救援的困难性，往往造成严重的人员伤亡和财产损失[ 1 ]。

在对隧道火灾进行的研究中，可在实验室进行的缩尺寸模型试验因具有投入相对较少、边界条件较为容易稳定控制和可以通过各种精密的测量仪器及先进的测量技术对火灾参数实现高精度测量等优点，成为目前采用较多的试验方法。

而缩尺寸模型试验研究结果的准确性，与试验设计中应用的相似准则数的适用性密切相关。

根据相似原理进行的模型试验，需要模型和原型完全相似，即除了几何相似外，各独立的相似准则也应同时满足。

但实际上模型试验要同时满足各准则比较困难，一般只能达到近似相似，也就是保证对流动起主要作用的力相似[ 2 ]。

在隧道火灾模型试验中，雷诺准则与弗劳德准则无法同时满足，目前的处理方法是使流动处于Re自动模型区（阻力平方区），从而用弗劳德数Fr作为动力的相似准则数来进行模型设计。

而在实际隧道火灾模型试验时，高温热烟气在浮力作用下卷吸周围空气冲向火源上方形成火羽流，火羽流不断上升冲击拱顶后由垂直上升开始向四周径向流动，受到隧道侧壁限制后转变为沿火源两侧隧道纵向的一维流动[ 3 ]。

此时，随着烟气离火源距离的增大，浮力作用逐渐减小，阻力作用逐渐增大[ 4 ]，弗劳德准则数的适用性逐渐降低。

火灾隧道逃生可靠性精确预估模型设计评价规范参考隧道火灾发生后的人员逃生是保障人身安全的重要环节，如何正确评估火灾隧道逃生可靠性成为解决问题的关键之一。

本文将从设计评价规范、参考模型等方面提供一个火灾隧道逃生可靠性精确预估模型设计的参考。

一、设计评价规范要求1. 必须考虑逃生路径的设计和布局对于火灾隧道逃生可靠性的影响。

逃生路径的长度、通畅性、疏散能力等因素应被充分考虑。

2. 必须满足相关法律法规对于火灾隧道设计的要求。

例如，在疏散通道的设计上，必须满足规定的宽度、高度、通风机数量等要求。

3. 必须考虑火灾隧道逃生过程中可能出现的紧急情况，如窒息、踩踏等。

评价规范应综合考虑这些因素并提供相应的设计建议。

二、模型设计参考1. 模型的建立应基于火灾隧道逃生过程的实际情况和相关数据。

通过收集历史火灾案例、模拟实验等方法，获取可靠的数据作为模型输入。

2. 模型应考虑逃生人数、逃生速度、逃生路径数量、路径长度、通风情况等因素，建立与这些因素相关的数学模型和算法。

3. 模型中应包含对火灾蔓延的预测和分析模块。

通过模拟火灾蔓延的速度和路径，对逃生可靠性进行评估。

4. 模型应考虑火灾隧道的具体结构特点。

例如，隧道的类型（公路隧道、铁路隧道、地铁隧道等）、出口位置、通风装置等，都对逃生可靠性产生影响。

5. 模型的评价结果应以概率的形式表示。

通过设置合适的阈值，对逃生可靠性进行评估和分类，为隧道设计和改进提供依据。

三、设计评价规范参考1. NFPA 502：《隧道和铁路隧道火灾安全标准》。

这是美国国家消防协会制定的一项标准，包含了有关隧道火灾的设计和施工要求。

2. TSI-Tunnel ：这是欧盟委员会制定的有关隧道火灾安全的技术规范，主要用于指导隧道设计和评估。

3. GB 50430 ：这是中国的隧道设计规范，包含了隧道火灾安全的设计要求和评估方法。

四、总结隧道火灾逃生的可靠性评估模型设计是保障人员生命安全的重要一环。

用GM（1，1）模型预测隧道火灾后衬砌的损伤
安永林;彭立敏;杨高尚
【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2006(32)2
【摘要】由灰色理论预测的基本原理及数学建模方法，对衬砌在不同温度等级下的烧损试验所得的数据建立灰色动态模型的基本模型GM（1，1）。

分析了衬砌弹性模量损失系数与温度的关系，最后对模型结果进行多维灰度分析。

【总页数】2页(P259-260)
【关键词】灰色动态模型;衬砌混凝土;弹性模量
【作者】安永林;彭立敏;杨高尚
【作者单位】中南大学土木建筑学院硕士研究生,湖南长沙410075;中南大学土木建筑学院,湖南长沙410075;中南大学,湖南长沙410075
【正文语种】中文
【中图分类】U457.5
【相关文献】
1.灰色预测理论在隧道火灾后衬砌损伤中的应用 [J], 安永林;彭立敏;杨高尚
2.隧道火灾后衬砌损伤规律的研究 [J], 张运良;安永林;彭立敏
3.广韶高速公路大宝山隧道火灾损伤后衬砌结构有限元分析 [J], 刘文深
4.隧道火灾后衬砌损伤评价 [J], 胡治东
5.隧道衬砌结构火灾灾后损伤检测与评价方法研究 [J], 零芳菲
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考虑燃烧作用的隧道火灾三维数学模型
黄志义;吴珂
【期刊名称】《自然灾害学报》
【年(卷),期】2008(17)4
【摘要】采用预设概率密度函数模型考虑燃烧的过程，构建了一种描述隧道火灾
过程中燃油燃烧、烟气流动和传热的三维数学模型。

应用该模型模拟了台缙高速公路苍岭特长隧道在释热率为50MW、风速分别为0～2m／s条件下的火灾过程，
并通过室内模型燃烧试验验证了其有效性。

与相同条件下热源模型计算结果的比较表明：无论通风条件如何，燃烧释放的大量烟气均会在火源上方形成一高速烟流区，而热源模型由于忽略了燃烧过程，在风速≥1m／s的条件下将无法刻画出该区域。

高速烟流区抑制了纵向风流与高温烟流的混合，控制着火源近区的流场结构，是造成烟气回流和分层运动现象的主要因素之一。

【总页数】7页(P111-117)
【关键词】隧道火灾;数值模拟;预设概率密度函数模型
【作者】黄志义;吴珂
【作者单位】浙江大学建筑工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TU528.42
【相关文献】
1.一种新的电站锅炉燃烧室三维辐射传热数学模型——带1级修正的… [J], 章明川;赵宗让
2.考虑烟气影响的海底隧道火灾人车混合疏散优化模型 [J], 陈明仙
3.考虑火灾防排烟的公路隧道纵向射流式运营通风设计方法 [J], 霍建勋;舒东利;刘祥;罗欣宇;谢文强
4.考虑热解产物组分的煤粉着火燃烧数学模型 [J], 齐永锋;章明川;于娟
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地铁隧道火灾人员疏散模拟分析及结构优化措施研究吴凤山;袁烨;牟宏霖【摘要】由于地铁隧道空间的密闭性,地铁隧道发生火灾时人员疏散困难,可能引发重大事故.文章通过建立地铁隧道火灾人员疏散模型,运用Pathfinder软件对不同的地铁隧道火灾疏散场景进行分析,确定完成疏散所需要的时间.根据仿真分析结果,对联络通道的宽度和间距进行优化,并利用仿真分析验证其有效性.【期刊名称】《现代交通技术》【年(卷),期】2017(014)005【总页数】5页(P77-81)【关键词】地铁隧道;火灾;人员疏散;联络通道;结构优化【作者】吴凤山;袁烨;牟宏霖【作者单位】苏交科集团股份有限公司,江苏南京211112;江苏省交通运输安全与应急科技研究中心,江苏南京211112;苏交科集团股份有限公司,江苏南京211112;江苏省交通运输安全与应急科技研究中心,江苏南京211112;苏交科集团股份有限公司,江苏南京211112;江苏省交通运输安全与应急科技研究中心,江苏南京211112【正文语种】中文【中图分类】U458尽管地铁缓解了城市地面的交通拥挤，最大限度地利用了地下空间，但同时也带来了地铁隧道结构、通风、火灾等一系列的安全问题。

因其特定的地下环境，导致地铁隧道火灾事故一旦发生，便会带来非常大的事故风险与灾难后果。

研究地铁隧道火灾并进行安全性分析，对避免火灾中地铁隧道结构受损，减少事故人员伤亡，降低地铁火灾事故风险等具有重要的意义。

表1为国外城市地铁隧道火灾相关事故统计表［1-3］。

地铁隧道为双向行车隧道，根据国内地铁隧道疏散设计标准和美国NFPA130《有轨交通系统标准》，双行隧道需在左右隧道中间设置联络通道［4］，联络通道间距不能大于600 m，当其中一侧着火后，列车乘客可以通过的另一侧隧道疏散。

本文结合对国内某城市实地调研的结果，在列车乘客人流调查的基础上，应用Pathfinder软件建立地铁区间隧道模型及对应的人员疏散模拟模型，其示意图如图1、图2所示。

城市综合管廊电缆火灾CFD数值模拟研究王方舜【摘要】城市综合管廊是城市的生命线工程,一旦发生电缆火灾,不仅会造成管廊结构的破坏,还会影响城市的正常运转.运用CFD模拟技术建立综合管廊模型,对综合管廊内电缆火灾发展过程进行数值模拟,通过分析防火分区间距对电缆火灾的影响,得到不同工况下的管廊内热释放速率、管廊内温度分布、管廊内烟气扩散及一氧化碳浓度分布等情况.所得结论可为城市综合管廊设计及消防决策提供依据.【期刊名称】《武警学院学报》【年(卷),期】2017(033)008【总页数】5页(P14-18)【关键词】城市综合管廊;电缆火灾;能见度;温度分布;防火分区【作者】王方舜【作者单位】武汉市消防支队,湖北武汉 430020【正文语种】中文【中图分类】D631.6城市综合管廊，是建于城市地下可容纳诸多管线的市政公用设施，敷设有电力、热力、给排水等市政管线，可将各类管线统一安装、监测、整合管理，是现代化城市的重要“生命线工程”[1]。

管廊内火灾隐患众多，一旦发生火灾，大量电缆管线会导致火势的迅速扩张、烟气迅速蔓延，造成人员及财产损失较大。

比如2001年上海市电缆隧道内发生火灾，2008年赤峰市供电隧道内发生电缆火灾，导致市区大面积断电；2012年东莞市纸厂地下电缆爆炸后引发火灾，造成重大经济损失。

当前国内综合管廊相关建设标准和规范还不完善，因此，为提高管廊行业发展的安全保障，逐步完善管廊建设标准，有必要对管廊内电缆火灾发展及烟气蔓延规律进行研究。

对于综合管廊内的电缆火灾及防治，国内外学者研究较少，其中多数为数值模拟研究，实体试验相对较少。

赵永昌[2]等人采用FDS模拟软件对城市地下综合管廊火灾烟气温度场进行了模拟，得到管廊内的温度衰减规律以及烟气蔓延规律。

彭玉辉[3]采用数值模拟方法，研究了典型隧道电缆火灾内烟气浓度和氧气浓度、热释放速率、隧道纵向横向温度变化规律。

李文婷[4]建立了各种环境下电缆火灾模型，分析电缆火灾的蔓延过程。

基于Pyrosim仿真的大空间灭火方法战术研究发布时间：2022-01-25T03:27:47.419Z 来源：《中国科技人才》2021年第29期作者：贝晓立[导读] 为了分析火灾时各大空间高温烟雾的传播规律、温度分布和能见度，以及火灾产生的有害气体浓度变化规律，在此基础上确定人员疏散的安全性，此外，火灾的发生本身就是一个复杂而不可预测的过程，需要适用研究方法和提高研究水平。

大空间例如长径隧道紧急救援预测及制订有效及合理的安全措施运行，本文利用Pyrosim软件进行了相关程序仿真。

宁波消防救援支队宁海大队跃龙站 315600摘要：近年来，大面积、大空间库房火灾频发。

本文旨在建立大空间、大面积的后勤供应仓库模型，研究大空间灭火方法战术。

关键词：Pyrosim仿真；大空间灭火；战术研究为了分析火灾时各大空间高温烟雾的传播规律、温度分布和能见度，以及火灾产生的有害气体浓度变化规律，在此基础上确定人员疏散的安全性，此外，火灾的发生本身就是一个复杂而不可预测的过程，需要适用研究方法和提高研究水平。

大空间例如长径隧道紧急救援预测及制订有效及合理的安全措施运行，本文利用Pyrosim软件进行了相关程序仿真。

1 Pyrosim简介火灾动态模拟，美国商务部NIST直接研发旨在进行火灾的动态模拟仿真（FDS），研究院负责物理、生物和工程领域的基础和应用。

Pyrosim是一个交互式火灾和疏散模拟软件，为用户提供图形界面。

timizing热流预测火灾过程中烟雾情况，Pyrosim提供二维和三维两种系统，用户可以切换，此外还提供图像、不同对象格式的编组便于建模[1]。

Pyrosim的优点不仅在于它提供了三维图形的处理前功能，而且它允许直观地编辑，用户可以切换，Pyrosim不仅提供建模和源安装、安装燃烧材料、设置边界条件和在火灾中提供帮助的可能性，还直接调用FDS和smokeview并处理结果。

Pyrosim包含允许模拟火灾和疏散的疏散模型。

铁路隧道火灾预防及救援探讨
茅为中;张念
【期刊名称】《隧道建设》
【年(卷),期】2010(030)001
【摘要】如何做好铁路隧道的防灾救援工作是非常重要的,关系到人员的生命财产安全和国民经济的发展.以特长铁路隧道为研究对象,总结分析国内外铁路隧道设计经验和重大火灾案例,针对特长铁路隧道火灾防灾救援和人员的安全疏散问题进行深入地研究和探讨,给出一般特长铁路隧道火灾防灾救援设置方案的建议,对促进完善我国铁路特长隧道的火灾防灾救援和安全疏散规划管理等具有重要的实践意义.【总页数】4页(P20-23)
【作者】茅为中;张念
【作者单位】茅以升科技教育基金会,北京,100029;北京交通大学,北京,100044【正文语种】中文
【中图分类】U453.4
【相关文献】
1.铁路隧道救援站火灾模拟实验平台设计及细水雾系统抑制车厢火灾的模拟实验研究 [J], 王庆生;刘炳海;王文伟;胡隆华;孟娜;吴龙标
2.长大铁路隧道火灾模型试验与防灾救援研究 [J], 石峰
3.防护门处风速对铁路隧道紧急救援站火灾烟气的影响 [J], 蒋尧;周远龙;胡炜;谭信荣;毕海权
4.高海拔铁路隧道救援站火灾的烟气蔓延特性 [J], 王志伟;马伟斌;韩自力;马召辉;
赵鹏
5.铁路隧道紧急救援站火灾烟气运动特性研究 [J], 赵鹏;马伟斌;王志伟;罗鹏;马召辉
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隧道火灾模型试验相似律及应用的研究隧道火灾模型试验相似律及应用的研究隧道火灾是一种极具危险性的火灾事故，常常造成巨大的人员伤亡和财产损失。

为了更好地预防和控制隧道火灾，火灾模型试验成为研究隧道火灾的重要手段之一。

而在进行火灾模型试验时，我们需要遵循相似律，并将其应用于实际的隧道火灾研究中。

相似律，是指在模型试验中，通过控制模型与实际场景之间的一系列约束，使得模型试验得到的结果与实际情况具有可比性。

在隧道火灾模型试验中，相似律主要包括几何相似律、动力相似律和热物理相似律。

几何相似律要求模型与实际隧道在几何形状上具有相似性。

具体来说，就是通过调整模型的比例与实际隧道的比例保持一致，确保模型与实际场景在尺寸上具有相似性。

这样可以使试验结果更加接近实际，并能够推广应用到其他隧道中。

动力相似律要求模型试验与实际火灾场景在动力学上具有相似性。

火灾中，烟气和燃烧产物的扩散和运动速度对于火灾发展过程具有重要影响。

因此，在模型试验中，需要保持模型中的烟气和燃烧产物的速度与实际场景中保持一致，以保证试验结果可靠性。

热物理相似律要求模型与实际火灾中的热传导、传热和燃烧等热物理过程具有相似性。

热物理过程是隧道火灾中的核心要素，直接影响着火灾蔓延的速度和火势。

因此，在模型试验中，需要根据实际场景中的燃烧物质和烟气特性，选择合适的材料和试验条件，使得模型试验中的热物理过程与实际场景保持一致。

实际应用中，隧道火灾模型试验不仅可以用于验证火灾防控措施的有效性，也可以用于优化隧道设计和疏散预案。

通过模型试验，可以观测和分析火灾发展的特征，如燃烧物质的产生、扩散和蔓延等。

同时，还可以研究不同防控措施对火灾发展的影响，如通风系统的设计、疏散通道的设置等。

这些研究结果可以为隧道设计和运营管理提供科学依据，有效预防和控制隧道火灾的发生。

总之，隧道火灾模型试验的相似律及应用研究对于预防和控制隧道火灾具有重要意义。

通过遵循相似律，可以使模型试验结果更加接近实际场景，为相关的隧道安全研究提供可靠的依据。

隧道火灾事件树如图1所示。

图1 隧道火灾事件树2 沉管隧道火灾风险评估模型文章以港珠澳沉管段为例，建立以上三个阶段的故障树，得到沉管隧道火灾风险的18个基本风险指标(事故树的底事件)，见表1。

表1 各阶段基本风险指标模型沉管隧道火灾风险U火灾监测报警U1高清摄像头U11监视器U12温度探测器U13火灾报警系统U14紧急电话U15手动报警按钮U16工作人员U17驾驶员U18火灾控制U2监控室工作人员U21排烟系统机械设备U22排烟设备控制系统U23泡沫灭火设施U24消防栓U25灭火器U26火灾疏散U3逃生引导人员U31应急通道防排烟机械设备U32逃生出口盖板U33诱导设施U342.1 层次分析法确定指标权重2.1.1 确定判断矩阵并计算权重、一致性采取两两比较的方法，对准则层各要素相对于目标层的重要性、指标层各要素对准则层的重要性进行赋值，并把每层内的元素都进行比较，搭建权重评估判断矩阵。

判断矩阵标度准则如表2所示。

0 引言跨海区域间的联系方式主要有：轮渡、桥梁和海底隧道。

海底隧道不仅直接连通陆地，且受气象条件影响小，有很强的抗震性能和战备意义。

世界级工程港珠澳大桥中，长达达5.6千米的沉管隧道是已经修建完成的海底隧道中技术精度和技术要求最高的海底隧道。

随着我国海底隧道建设的飞速发展，越来越多的越江跨海通道正在修建和规划中，沉管隧道也由于造价低廉、施工方便等特点而得到广泛应用。

但因沉管隧道位于水下，结构狭长、空间小、不利于空气流通及结构的特殊性，发生火灾后隧道内烟雾很难顺利地排出，并且对车辆与人员进行疏散时也十分困难。

这就要求保证其火灾应急救援系统的可靠性，火灾风险评估及预警就是通过对沉管隧道运营期间火灾风险进行监测、评估及预先报警，为以应急救援为目的管理提供依据。

1 沉管隧道火灾风险因素分析选用事件树和事故树结合的方法，从沉管隧道发生火灾开始，逐层分析可能导致事故发生的风险因素，从而得到风险预警所需要确定的指标体系。

隧道火灾特性评估模型
孟伟
【期刊名称】《公路隧道》
【年(卷),期】2004(000)003
【摘要】本文提出了一个确定隧道火灾物理特性的半经验模型。

传统上认为，火
灾只是简单的与其热释放率有关，热释放率就是烟雾量与烟雾升温的乘积。

但是．对于一个给定的火灾，这几个量值具有一定的关系，而且，火灾的规模是由热释放率决定的。

本研究着眼于庚烷油池火灾．这种火灾在燃烧过程中只有一种燃烧物．而且容易根据油池大小来确定火灾规模。

本文的主要目的是建立一个模型，根据给定庚烷油池直径，可以确定一组热释放率、烟雾量和烟雾温度的数据。

通过对燃烧产物的分析，推导出了燃烧速率和掺气率的公式，并和一些国际推荐做了比较。

【总页数】5页(P35-39)
【作者】孟伟
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】U453.5
【相关文献】
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智勇
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